安全系统工程课程设计

课程设计说明书题目名称：安全系统工程课程设计系部：专业班级：学生姓名：指导教师：完成日期：年月日前言目的和意义安全系统工程课程设计是培养学生运用系统分析的方法发现问题和分析问题的一个重要的实践性环节，也是为后续的专业课《安全评价技术》课程设计以及毕业设计等实践环节奠定基础，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。

通过本环节，掌握《安全系统工程》课程各安全系统分析方法的应用，培养安全工程专业学生分析问题能力。

使用不一样的分析方法。

1、危险源的辨识。

2、系统定性分析。

3、系统定量分析。

4、提出危险控制措施。

5、设计内容完整、计算准确，条理清晰。

二、课程设计基本要求(1) 通过课程设计，要求学生对系统安全工程设计内容和过程有较全面地了解和掌握，熟悉有关工程问题的系统安全分析、设计规范、规程、手册和工具书。

(2) 在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容。

问题分析与计算要求正确、文理通顺、方案合理、表达清晰，符合课程设计要求。

第一章企业概况第一节企业基本情况（一）资料1.1 工厂概况台湾青上总公司创立至今以有三十年历史，专门从事硫酸钾的研制，生产与销售，积累了深厚的专业经验，在该行业享有盛誉。

青上总公司自１９９３年起投资大陆，成立集团公司，总部设在上海，至今已在天津、上海、厦门、广州、株洲等地建起了十余家独资和合资企业，总投资８０００万美元。

到目前为止，其硫酸钾生产能力已达到３５万吨／年，事实上，青上化工有限公司已成为亚洲最大和世界第三大硫酸钾生产厂。

公司的主导产品硫酸钾主要用于忌氯作物如烟草、柑橘、西瓜、茶叶等经济作物的种植。

目前我国已是世界上硫酸钾消耗量最大的国家，每年需求量为１００万吨左右，然而９０年代初期，我国还没有一条具有工业化生产规模的硫酸钾厂，硫酸钾肥的需求完全依赖进口。

青上化工在大陆的投资，改变了这种面貌，目前青上化工集团已能取代３０％的进口，为国家节约了大量外汇，缓解了供需矛盾。

青上集团公司准备近三年扩产到硫酸钾年产量６０万吨，基本上满足市场的需要。

副产品盐酸是重要的化工原料，广泛应用于化工、轻工等行业。

该公司现有悬浮炉若干套，存储设施为硫酸罐2只，盐酸罐12只，重油储罐2只，高度均在8米以上。

1.2周边环境简介东邻农村居民居住村庄，隔围墙，约距车间115米；南邻朱景路，对面为上海迦南热电厂；西邻上海富利化工有限公司，围墙16米；北邻曲江路，对面为上海蓓玲有限公司，曲江路路宽加绿化为20米。

1.3 工艺流程青上化工主要采用的是曼海姆法工艺，用氯化钾和硫酸反应生成硫酸钾及副产盐酸。

氯化钾与浓硫酸在高温反应炉内反应生成硫酸钾和氯化氢气体.氯化钾由仓库经铁轨及钢缆式起重机输送至氯化钾注入槽内,通过定量填充螺旋,以750~1500R/min 的投量加入反应炉.当氯化钾中的水分含量过高时,须预先经过干燥处理,氯化钾中的铁屑类杂物用磁铁进行分离.浓硫酸由硫酸贮罐经泵输送至储存桶内,通过流量计定量,以600~1000R/min 的投量进入反应炉.反应炉采用悬浮炉,炉内的搅拌器和刮料器均采用耐强酸耐高热材料制造而成.该反应炉设置有两套燃烧系统,生产过程中,反应炉顶部温度为800~900(上下偏差小于25℃),中部温度为490~540℃.空气来自于引风机(送风速度1000~1350R/min),空气经过复热器进入燃烧器加热后的热空气通过悬浮炉再经悬浮炉下面至复热器,被特制的高热送风机排除,原料氯化钾与浓硫酸由反应炉顶端加入,进入密封炉中央后,经搅拌器混合,高温反应生成半成品硫酸钾.此产品再由反应炉进入冷却器.半成品硫酸钾中含有过量的游离硫酸,因此需向粗颗粒硫酸钾半成品中加入石粉以中和硫酸。

经中和处理后的硫酸钾通过皮带传送机，筛分机，粉碎机，输送机，螺旋器，升降器输送至成品贮存桶。

产品中含有的铁屑通过设备附带的磁铁除去。

反应产生的HCL 气体初始温度在400—1500℃，由耐热抽风机以1450—1750R/min 的转速送至斜立式高热送风机，让盐酸通过不浸透碳精冷却器，洗涤塔，吸收塔，抽风机送往排放塔等设施。

塔内将含有盐酸中含有的硫酸循环洗涤，洗涤后盐酸中硫离子的含量控制在1%—10%。

生产及工艺简介如下。

1）反应过程：2KCl+H 2SO 4(浓)===K 2SO 4+2HCl ↑2）生产工艺流程：进入K 2SO 4加工工序反应炉 H 2SO 4 KCl HCl 气体 半成品K 2SO 4 进入HCl 吸收工序3）HCl 吸收工序：四、K 2SO 4加工工序：第二章 事故调查报告xx 年 xx 月xx ，该公司在设计流程中，因浓硫酸的意外滋出造成数人受到伤害，直接损失十几万，按照生产安全事故调查处理规定，该地方人民政府成立了由县安监局带头，县纪委，监察局、检察院参加的事故调查组，对事故进行认真调查，现调查报告如下：一、事故发生的经过尾气洗涤塔 B 段中间罐 B 段成品贮罐 硫酸盐洗涤 净化塔 碳精冷却 HCl 气体降膜吸收 A 段中间罐 A 段成品贮罐 尾气排入大气入库 半成品K 2SO 4 K 2SO 4成品桶推料机冷却 皮带输送 升斗机输送 吸尘 粉碎成品输送包装1月21日21时30分，化工厂酸碱站的两名操作工正在上夜班。

一名操作工在处理硫酸管一个泄漏点时，大量浓硫酸突然从送酸泵盖中滋出。

突如其来的意外情况，使在场的两名操作工不知所措，呆立在那里，没有及时躲闪，浓硫酸喷溅到衣服上，衣服被烧破，一名操作工的脸也被浓硫酸严重灼伤，被送到医院住院治疗。

二、事故分析这起事故发生得很奇怪，人们不明白浓硫酸是从哪里来的。

因为当时泵是关着的，送酸的管线二头阀门也都是关着的；在正常送酸时；压力最高也只能达到0．3MPa，而从事故以后打坏的压力表来看，压力表的指针指在0．6MPa(该压力表的最高量程为0．8MPa)。

那么是什么原因导致系统内如此高的压力，如此高的压力又是如何产生的呢?三、事故发生的原因经过事故调查组细致的调查和模拟试验，最后查明了导致事故发生的真正原因。

原来，几天前气候寒冷，送酸管线发生冻堵，有关单位为了防冻，对送酸管线加了蒸汽伴管。

可是，这一工艺变动没有引起酸碱站的重视。

21日10时，酸碱站接到送酸指令后，关上接料阀，这边酸碱站停泵后也关上了送料阀，整个酸管线内的硫酸构成了一个死区。

随着时间的推移，硫酸温度在蒸汽伴管的作用下渐渐升高，到21时30分，在逐渐升高的压力作用下，浓硫酸从送酸的泵盖中滋出，于是一起本不应该发生的事故发生了，造成中毒伤害事故。

四、事故教训与防范措施这起事故的发生的主要原因，是硫酸输送工艺改变后，没有及时采取防范措施，思想上麻痹大意。

事故后，石油化工厂酸碱站立即采取技术措施，在酸管线上加装了循环阀。

每次送酸工作结束以后，操作工将循环阀打开，使管道内多余的硫酸流人硫酸储罐内。

另外，加强了送酸接酸的协调和管理。

五、事故的性质经过调查组的认真调查及综合分析认定，该事故是违规操作，粗心大意，管理不善造成的。

第三章安全评价范围根据《中华人民共和国安全生产法》和《危险化学品生产企业安全生产许可证实施办法》等法律、法规规定，危险化学品生产企业必须做安全评价；受淄XX化工厂的委托，青岛赛飞特安全咨询事务所有限公司承担了本次安全评价工作，根据淄博市淄川XX化工厂安全管理的实际需要和具体情况，经过双方协商，确定评价范围如下：本次评价主要针对淄博市淄川XX化工厂生产硫磺粉在役生产装置进行安全状况安全评价。

通过评价找出装置在生产运行过程中存在的隐患和问题，并在此基础上提出相应的对策、措施及建议。

第四章安全评价程序本次评价依据安监管危化字[2004]127号《危险化学品生产企业安全评价导则(试行)》规定的内容和程序进行安全评价，程序图如下：评价单元划分和评价方法确定6.1评价单元的划分6.1.1评价单元划分的原则划分评价单元是为评价和评价方法服务的，便于评价工作的进行，有利于提高评价工作的准确性，评价单元一般以生产工艺、工艺布置、物料的特点和特征与危险危害因素的类别、分布有机结合进行划分，还可以按评价的需要，将一个评价单元再划分为若干个子单元或更细致的单元。

常用的评价单元划分原则和方法：1)以危险、危害因素的类别为主划分按工艺、总体布置和自然条件、社会环境对系统的影响等综合方面的危险、危害因素分析和评价，将整个系统作为一个评价单元。

将具有共性的危险、危害因素的场所和装置划为一个单元。

按危险、危害因素类别各划归为一个单元，再按工艺、物料、作业特点(即其潜在危险因素不同)划分成子单元分别评价。

进行劳动卫生评价时，按危害因素(有害作业)的类别划分评价单元。

例如：噪声、辐射、粉尘、毒物、高物等将危害的场所各划归为一个评价单元。

2) 以装置和物质特征划分A、按工艺装置功能划分B、按布置的相对独立性划分C、按工艺条件划分D、按贮存、处理危险物质的潜在化学能、毒性和危险物质的数量划分。

6.1.2评价单元的划分该厂生产和使用的原材料基本属于危险化学品，根据危险有害因素分析结果以及陕西户县群兴化工厂生产实际状况，结合评价单元划分的原则和方法，本报告将评价项目划分为以下几个单元进行评价。

1)安全管理单元2)总平面布置单元3)生产及物料储存单元4)职业卫生单元6.2评价方法的确定根据×××××化工厂生产实际状况，结合评价单元的特点，本报告决定采用以下评价方法对评价项目进行全面系统的评价。

序号评价单元评价方法评价目的l 安全管理单元安全检查表评价安全管理对安全生产的保证程度2 总平面布置单元安全检查表评价总平面布置对法律、法规、标准的符合性3 生产及物料储存单元安全检查表事故树评价生产过程的危险性及导致事故的途径，分析物料储存的安全可靠性。

4 职业卫生单元作业危险程度分级法分析评价项目存在的职业危害及危害程度6.3评价方法的介绍6.3.1安全检查表法安全检查表(缩写SCL)是系统安全工程的一种最基础、最简便、广泛应用的系统危险性定性评价方法。

目前，安全检查表是由一些对工艺过程、机械设备和作业熟悉并富有安全技术、安全管理经验的人员，事先对分析对象进行详尽分析和充分讨论，列出检查单元和部位、检查项目、检查要求等内容的表格。

6.3.2事故树分析事故树分析(缩写FTA)又称故障树分析，是一种演绎的系统安全分析方法。

它是从要分析特定事故或故障开始，层层分析其发生原因，一直分析到不有再分解为止；将特定的事故和各层原因(危险因素)之间用逻辑门符号连接起来，得到形象、简洁地表达其逻辑关系(因果关系)的逻辑树图形，即事故树。

通过对事故树简化、计算达到分析、评价的目的。

事故树分析的基本步骤①确定分析对象系统和主要分析的各对象事件(顶上事件)：通过经验分析、事件分析、故障类型和影响分析确定顶上事件，何时、何地、何类明确对象系统的边界、分析深度、初始条件、前提条件和不考虑条件，熟悉系统、据相关资料(工艺、设备、操作、环境、事故等方面的情况和资料)。